Prozessautomation & Messtechnik Kosten senken in Echtzeit

Bild: Hach Lange
11.03.2014

Die bewährten Regelmodule für Kläranlagen jeder Größenordnung decken die wichtigsten Schritte des Abwasserreinigungsprozesses ab. Als Stand-Alone-Variante oder komplett in das Prozessleitsystem integriert, stehen Module zur Regelung der Belüftung, der Schlammeindickung und der Phosphatfällung zur Auswahl.

Kläranlagen stehen vor großen Herausforderungen. Auf der einen Seite müssen immer niedrigere Grenzwerte eingehalten werden, auf der anderen Seite soll die Reinigung des Wassers nachhaltiger werden und so Verbraucher und Kommunen, und letztendlich die Umwelt, weiter entlasten. Damit der Spagat zwischen Grenzwerteinhaltung und eingesetzten Ressourcen auch bei wechselnder Belastung der Anlage funktioniert, sind zwei Dinge unabdingbar: verlässliche Messwerte und eine intelligente Regelung, welche die verschiedenen Prozesse in Echtzeit beeinflusst (Real Time Con­trol – RTC).

Zentraler Punkt ist hierbei der SC 1000 Controller. Über diesen werden die Signale der Sensoren abgegriffen, visualisiert und dem entsprechenden Regelmodul zur Verfügung gestellt. Die zur Regelung eingesetzten Parameter werden dann über verschiedene analoge und digitale Schnittstellen zur Verfügung gestellt. Für die bei der Anlagen-Automatisierung geforderte hohe Verlässlichkeit sorgt die neue Diagnosesoftware Prognosys. Diese analysiert verschiedene interne Kennzahlen der Sensoren und visualisiert den Zustand des Sensors und die Qualität des Messwerts auf dem Display des SC 1000. Neben verlässlichen Messwerten und Rückfallebenen im Fall eines Signalverlusts liefert das System Informationen zur Planung von Wartungs- und Inspektionsarbeiten.

Für die Steuerung der Belüftung stehen je nach Anlagentyp zwei verschiedene Module (RTC-N, RTC-N/DN) zur Verfügung, die je nach Variante verschiedene Messwerte zur Berechnung der optimalen Belüftungszeiten bzw. der optimalen Sauerstoffkonzentration verwenden. Basierend auf der jeweils aktuellen Ammoniumbelastung und zusätzlichen Messwerten, wird berechnet, wann, wie lange und in welcher Intensität belüftet werden soll, um die geforderten Ablaufwerte zuverlässig einzuhalten. So werden die Laufzeit und Intensität der Gebläse reduziert, wodurch der Energieverbrauch minimiert wird.

Zur Optimierung der Phosphat-Fällung kommt das RTC-P Modul zum Einsatz. Basierend auf der jeweils aktuellen Phosphatfracht, die mit Hilfe eines Phosphat-Analysators bestimmt wird, berechnet der Regler automatisch die optimale Menge an Fällmitteln, die benötigt wird, um die geforderten Ablaufwerte zuverlässig einzuhalten. Neben der Einsparung an Fällmittel wird hierbei als Nebeneffekt der Schlammanfall verringert, wodurch wiederum die Kosten für die Schlammentsorgung sinken.

Auf Kläranlagen mit anaerober Schlammstabilisierung ist eine verläss­liche Eindickung des Schlammes vor der Faulung erforderlich. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Gasausbeute beim Faulungsprozess stets optimal ist. Das RTC-ST-Modul überwacht dabei kontinuierlich den Feststoffgehalt und reagiert durch die nachgeschaltete Feststoffmessung sofort auf Veränderungen, wie z.B. die Zusammensetzung des Schlamms und passt die Polymerdosierung entsprechend an. Eine Kostenoptimierung entsteht hierbei sowohl durch die Reduzierung des Polymerverbrauchs, als auch durch die gesteigerte Energieausbeute des Faulungsprozesses.

Alle RTC-Module lassen sich leicht und ohne Umbaumaßnahmen in vorhandene Anlagen integrieren.Die Inbetriebnahme des Systems wird durch Servicetechniker durchgeführt. Für eine gesicherte Anlaufphase wird das System drei Monate lang, auf Wunsch auch länger, fernüberwacht.

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